编辑推荐：
为探究潮间带双壳贝类菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）在离水暴露及复氧过程中的抗氧化和凋亡特征，以及牛磺酸的作用，研究人员开展相关研究。结果发现牛磺酸可通过增强 GSH、Gpx 活性和 BCL-2 表达抑制凋亡、降低死亡率，对蛤仔恢复意义重大。
在神秘的海洋世界里，潮间带宛如一个独特的 “舞台”，生活在这里的生物每天都要经历潮涨潮落带来的环境巨变。菲律宾蛤仔作为潮间带的 “常住居民”，常常会面临离水暴露的考验，之后又要适应重新入水后的复氧环境。在这个过程中，它们的身体会发生一系列复杂的生理变化，而这些变化中隐藏着许多亟待解开的谜团。
此前的研究已经发现，在低氧应激和复氧循环过程中，水生动物体内会产生大量活性氧（ROS），这就像是一把双刃剑，适量的 ROS 有助于生物的正常生理活动，但过量的 ROS 却会引发氧化损伤，威胁生物的健康。为了抵御 ROS 的侵害，动物们进化出了各种抗氧化策略，可即便如此，在离水暴露和复氧过程中，菲律宾蛤仔仍面临着高死亡率和细胞凋亡等问题。在水产养殖领域，菲律宾蛤仔是重要的经济贝类，其在运输和养殖过程中的存活率直接关系到养殖户的经济收益。然而，目前对于如何有效降低菲律宾蛤仔在离水暴露及恢复过程中的死亡率，还缺乏有效的方法。因此，探索一种能够帮助菲律宾蛤仔快速恢复、降低死亡率的方法迫在眉睫。
大连海洋大学的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们将菲律宾蛤仔离水暴露 48 小时，随后分别放入天然海水（对照组）和含有 5μg/mL 牛磺酸的海水中浸泡 72 小时。研究发现，牛磺酸能够显著降低菲律宾蛤仔在复水后 24 小时和 48 小时的死亡率，同时有效抑制细胞凋亡。这一发现为提高菲律宾蛤仔在离水暴露后的存活率提供了新的思路和方法，对水产养殖行业的发展具有重要意义。该研究成果发表在《Aquaculture Reports》上。
研究人员在此次研究中主要运用了以下几种关键技术方法：一是组织学染色技术，通过对蛤仔鳃组织进行苏木精 - 伊红（H&E）染色，观察鳃组织的形态结构变化；二是细胞凋亡检测技术，利用 TMR（红色）TUNEL 细胞凋亡检测试剂盒，准确测定细胞凋亡率；三是酶活性测定技术，使用相关试剂盒检测抗氧化酶（如 Gpx、SOD、CAT 等）的活性；四是实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）技术，检测相关基因（如BAX、BCL-2、TauT等）的表达水平 。
研究结果
- 死亡率变化：在离水暴露期间，菲律宾蛤仔的死亡率逐渐上升。复水后，实验组和对照组的死亡率均呈上升趋势，但在复水 48 小时时，添加牛磺酸的海水组死亡率显著低于对照组。
- 鳃结构与细胞凋亡：TUNEL 检测显示，离水暴露时，荧光密度主要分布在鳃丝末端的上皮细胞，细胞凋亡、纤毛脱落和鳃丝末端间隙增加。复水后，对照组纤毛柱状细胞持续凋亡，后期淋巴细胞也出现凋亡，且凋亡率在复水 48 小时和 72 小时显著升高；而牛磺酸组凋亡细胞的荧光密度低于对照组，凋亡率处于较低水平。
- 酶活性变化：离水暴露期间，Gpx 活性升高，复水后在牛磺酸组中持续显著升高；GSH 含量在离水暴露时下降，复水后对照组先升后降，牛磺酸组在复水 48 小时升高；ASAFR、SOD 和 CAT 活性在离水暴露时下降，复水后先升后降，且在不同时间点，牛磺酸组与对照组存在显著差异。
- 基因表达变化：离水暴露时，BAX表达下降，复水后对照组上升，牛磺酸组在复水 48 小时高于初始水平但低于对照组；BCL-2基因在离水暴露时表达增加，复水后对照组维持较高水平，牛磺酸组在复水 48 小时表达极高；BAX/ BCL-2比值在离水暴露时下降，牛磺酸组在复水 48 小时显著低于对照组；TauT基因在离水暴露 24 小时和复水过程中表达升高，牛磺酸组在复水 48 小时显著升高 。
研究结论与讨论
综合研究结果表明，谷胱甘肽通路（包括 GSH 和 Gpx）在菲律宾蛤仔离水暴露和复氧过程中发挥着重要作用。牛磺酸能够通过增强 GSH 含量、Gpx 活性和BCL-2表达水平，抑制细胞凋亡，降低死亡率，是促进菲律宾蛤仔离水暴露后快速恢复的理想添加剂。
在离水暴露时，菲律宾蛤仔的代谢机制从有氧呼吸转变为无氧呼吸，部分抗氧化酶活性升高以减少氧化损伤，其中 Gpx 活性显著增加，GSH 含量下降。而在复氧过程中，对照组蛤仔的死亡率和细胞凋亡率大幅上升，这可能是由于复氧时呼吸作用增强，产生大量 ROS，而抗氧化酶活性的升高不足以清除这些 ROS。相比之下，添加牛磺酸的实验组在复氧过程中表现更优，这得益于牛磺酸作为 GSH 的前体，能够促进 GSH 的合成，增强抗氧化防御系统。同时，牛磺酸还可以通过调节BCL-2相关家族，抑制线粒体介导的细胞凋亡，降低BAX/ BCL-2比值，从而减少细胞凋亡。
这项研究不仅揭示了菲律宾蛤仔在离水暴露和复氧过程中的生理变化机制，还为水产养殖中提高菲律宾蛤仔的存活率提供了切实可行的方法。未来，研究人员可以进一步深入探究牛磺酸作用的具体分子机制，以及不同浓度牛磺酸对菲律宾蛤仔的影响，为水产养殖行业的可持续发展提供更有力的理论支持和技术保障。
